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Green mobility post Covid-19

Un’analisi del rischio di incidentalità sugli attraversamenti pedonali

Attraversamenti pedonali

L’emergenza sanitaria a cui stiamo assistendo da oltre due anni in tutto il mondo ha rapidamente prodotto i suoi effetti anche nel settore del trasporto su strada e della green mobility.

Le abitudini di mobilità dei cittadini hanno subito drastiche variazioni, sia in termini di riduzione del numero degli spostamenti che di cambiamento delle preferenze modali, privilegiando sempre più forme che garantiscono la sicurezza e il distanziamento.

Si è così assistito al crollo verticale dell’attrattività e dell’impiego dei trasporti pubblici e alla consequenziale maggiore appetibilità delle modalità di spostamento individuale, sia attraverso i classici movimenti pedonali e ciclistici (anche tramite e-bike) sia tramite i recenti e innovativi monopattini elettrici promossi, in Italia, anche da cospicui incentivi statali.

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1. Un esempio di contesto urbano organizzato nell’ottica della “Green Mobility”

Considerando che gli effetti del Covid non spariranno di colpo dopo l’emergenza, è indispensabile una revisione dei requisiti di funzionalità e di sicurezza delle reti stradali che dovrà tradursi nella programmazione di interventi di adeguamento e di nuova realizzazione, per far fronte al maggiore utilizzo di quelle forme di mobilità rientranti nella cosiddetta “Green Mobility”, ovvero riconducibili alla mobilità elettrica (monopattini, e-scooters, e-bikes) e alla mobilità attiva (ciclabile e pedonale), oggi considerate come le uniche possibilità per tornare a muoversi più liberamente dopo la crisi da Covid-19.

Occorrerà costruire una nuova “normalità” urbana, ripensando le strategie di riqualificazione e di progettazione delle strade nell’ottica della “Mobilità Green”. Sono già stati teorizzati nuovi modelli organizzativi delle città come quello denominato “15 minutes City” o “Soft City” basato sull’idea che tutti i servizi a disposizione dei cittadini possano essere raggiunti entro una distanza massima di 15 minuti, a piedi, in bicicletta o in monopattino (Figura 1 sopra).

È evidente che la connotazione green della “città da 15 minuti” potrà avere successo solo se supportata da un livello di sicurezza elevato delle infrastrutture viarie, allo scopo di favorire quella mobilità individuale la quale è fondamentalmente una mobilità costituita da “utenti deboli” che, come tali, devono essere adeguatamente preservati durante i loro spostamenti soprattutto in corrispondenza dei nodi della rete stradale (intersezioni) e dei punti nevralgici come gli attraversamenti pedonali e ciclabili.

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2. Lo schema della zona pedonale (ZP) e della zona d’influenza (ZI) [2]
In questo contesto si inquadra il presente studio svolto presso il Dipartimento di Ingegneria Civile e Architettura dell’Università di Catania, nell’ambito delle attività di ricerca attinenti al Progetto di Ricerca denominato “START-GREEN – Sicurezza delle inTersezioni strAdali uRbane per la mobiliTà GREEN” attivato sul Bando PON “Ricerca e Innovazione” 2014-2020.

Gli attraversamenti pedonali sono dei luoghi in cui si instaurano continue interazioni tra veicoli e pedoni, le quali possono generare vere e proprie collisioni e degenerare, pertanto, in incidenti stradali con conseguenze gravissime per i pedoni coinvolti.

Gli autori propongono una metodologia di analisi del rischio di incidente pedonale che, grazie al supporto delle tecniche dei conflitti di traffico ormai consolidate a livello internazionale, potrà essere utile per valutare preventivamente i livelli di pericolosità insiti nelle zone di influenza pedonale e, conseguentemente, orientare le amministrazioni verso le corrette strategie di intervento finalizzate a migliorare la sicurezza di quella categoria di utenti deboli che fa degli spostamenti a piedi la propria scelta modale la quale, a sua volta, è una scelta fortemente incentivata da tutte le politiche di mobilità nazionali ed europee.

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3. I livelli di gravità in relazione al tipo di interazione [3]

L’analisi del rischio di incidente pedonale

È noto come il rischio associato a un dato evento possa essere valutato in funzione della probabilità che tale evento si verifichi e della magnitudo delle sue eventuali conseguenze.

Nel caso specifico del rischio di incidente per un pedone in attraversamento, si devono considerare i seguenti fattori [1]:

  • la probabilità che l’attraversamento della strada da parte di un pedone possa dar luogo a una interazione con i veicoli in marcia sulla carreggiata. A tale scopo, occorre definire in maniera oggettiva le interazioni veicolo/pedone e classificarle in relazione alla loro entità e alla possibilità che esse possano degenerare in una vera e propria collisione. Successivamente, si procederà con la valutazione della probabilità di interazione in termini della frequenza di accadimento e del grado di esposizione dei pedoni;
  • la magnitudo del danno associata alle possibili interazioni veicolo/pedone.
L’individuazione e la quantificazione delle interazioni

Allo scopo di valutare le interazioni veicolo/pedone, bisogna innanzitutto far riferimento a un’area ampia ben oltre l’attraversamento pedonale (caratterizzato dalle strisce pedonali tracciate sulla pavimentazione stradale).

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4. Il campo di variabilità della frequenza di base (Fb)

In particolare, occorre considerare, oltre alla “zona pedonale” (ZP), cioè l’area comprendente le strisce pedonali più 3 m oltre le strisce stesse, anche la “zona d’influenza” (ZI) che attrae i pedoni intenzionati ad attraversare la strada, la cui superficie ingloba la zona pedonale, estendendosi per circa 10 m oltre i due estremi della ZP medesima (Figura 2 sopra) [2].

Il passo successivo è quello di analizzare tutte quelle situazioni che avvengono nelle zone illustrate nella Figura 1, nelle quali si verifica una pericolosa vicinanza tra veicolo e pedone.

Le suddette situazioni si considerano interazioni veicolo/pedone tutte le volte in cui si presenta una delle seguenti circostanze:

  • il pedone interrompe l’attraversamento, lo rallenta o ritorna sui suoi passi finché il veicolo non abbandona la zona d’influenza o la zona pedonale;
  • il pedone accelera e attraversa la zona d’influenza prima dell’arrivo di un veicolo;
  • il pedone devia la propria traiettoria di attraversamento, dirigendosi, ad esempio, verso l’estremità posteriore del veicolo;
  • il veicolo frena, si ferma o modifica la propria traiettoria evitando di intralciare il percorso in attraversamento intrapreso dal pedone;
  • il veicolo accelera e oltrepassa la zona d’influenza prima dell’arrivo del pedone;
  • sia il veicolo che il pedone intraprendono una (o più) delle azioni descritte nei punti precedenti.
Il fattore incrementale
5. Il campo di variabilità del fattore incrementale (F1)
La classificazione delle interazioni

Una volta riscontrate e quantificate, le interazioni devono essere classificate nel modo seguente [3]:

  • interazione forte: uno o entrambi gli utenti della strada intraprendono significative reazioni evasive; ad esempio, il pedone riduce in modo evidente la velocità per dare la precedenza al veicolo, oppure accelera allo scopo di completare l’attraversamento prima dell’arrivo del veicolo; il veicolo frena bruscamente o “dà un colpo di sterzo” per scansare il pedone;
  • interazione media: le reazioni evasive, pur riscontrate, avvengono senza essere troppo evidenti e con variazioni minime di velocità da parte dei veicoli e/o dei pedoni;
  • interazione debole: le reazioni evasive vengono intraprese in maniera quasi impercettibile dai pedoni e/o dai conducenti dei veicoli e le variazioni di velocità di entrambi sono di modestissima entità.
Il livello di gravità delle interazioni

Il livello di gravità è un indicatore della potenzialità dell’interazione di evolversi in una collisione. Esso si calcola in funzione dei due seguenti “indicatori surrogati di sicurezza” che stanno alla base delle cosiddette “tecniche dei conflitti di traffico” [3]:

  • Tempo alla Collisione (TTC: Time-To-Collision): tempo necessario affinché due veicoli giungano alla collisione qualora essi continuino ad avanzare senza variare né la loro velocità né la loro traiettoria [4];
  • Tempo di Post-Invasione (PET: Post Encroachment Time): tempo che intercorre dal momento in cui il primo veicolo lascia la zona di conflitto fino a che il secondo veicolo non la raggiunga [5].
Il fattore incrementale
6. Il campo di variabilità del fattore incrementale (F2)

I livelli di gravità delle collisioni, dunque, vengono classificati nel modo seguente:

  • livello di gravità minimo (o trascurabile) in cui gli utenti hanno un ampio margine per evitare la collisione;
  • livello di gravità rilevante in cui è richiesta un’azione evasiva evidente per poter evitare l’incidente;
  • livello di gravità estremo (o intollerabile) in cui è necessaria un’azione istantanea (spesso brusca e repentina) da parte di uno degli utenti al fine di evitare la collisione.

La Figura 3 sopra riporta i criteri di individuazione dei suddetti livelli di gravità per ciascun tipo di interazione e in funzione degli indicatori TTC e PET.

L’esposizione al rischio di incidente da parte dei pedoni

Il grado di esposizione al rischio di incidente pedonale può essere definito come il rapporto tra il numero di pedoni coinvolti nelle interazioni con i veicoli e il numero totale di pedoni che effettuano l’attraversamento nella zona d’influenza e nell’intervallo di tempo considerato. Dunque:

dove:

  • E = livello di esposizione al rischio di incidente pedonale;
  • Npc = numero di pedoni complessivamente coinvolti nelle interazioni (forti, medie e deboli);
  • Npt = numero totale di pedoni che eseguono l’attraversamento in tutta la zona d’influenza nel periodo di tempo considerato.
La frequenza delle interazioni veicolo/pedone

La frequenza delle interazioni veicolo/pedone (F) nella zona d’influenza può essere calcolata con la relazione seguente che tiene conto anche dei fattori incrementali associati a due tipologie di comportamento dei pedoni in attraversamento che si verificano con elevata frequenza:

  1. attraversamenti eseguiti al di là della zona pedonale;
  2. attraversamenti effettuati al di fuori della zona d’influenza:

dove:

  • F = Frequenza delle interazioni veicolo/pedone;
  • Fb = Frequenza base;
  • F1 = Fattore incrementale per gli attraversamenti al di fuori della zona pedonale;
  • F2 = Fattore incrementale per gli attraversamenti al di fuori della zona d’influenza.

La frequenza base viene posta variabile nell’intervallo compreso da 0 a 1 (Figura 4 sopra) in funzione del numero di interazioni al minuto stimato così come illustrato nella prima sezione del presente paragrafo.

Il fattore incrementale F1 tiene conto dei condizionamenti sulle dinamiche di interazione per effetto dei pedoni che non attraversano sulla zona pedonale (ZP), ma lo fanno entro i confini della zona d’influenza (ZI).

Il rischio di incidente pedonale
7. Il campo di variabilità del rischio di incidente pedonale (R)

Esso si può dedurre dalla Figura 5 sopra in funzione del rapporto, espresso in percentuale, tra il numero di interazioni veicolo/pedoni che avvengono al di là della zona pedonale (Niz) e il numero di interazioni complessive nella ZI (NiT).

Il fattore incrementale F2, invece, tiene conto dei condizionamenti sulle dinamiche di interazione veicolo/pedone per effetto di quei pedoni che attraversano al di là della zona d’influenza generando, di fatto, un incremento della probabilità di incidente in quanto si trovano ad agire in scenari di attraversamento inusuali e, dunque, spesso inattesi. Questo fattore si può ricavare dalla Figura 6 in funzione della frequenza, al minuto, di pedoni che attraversano al di fuori della zona d’influenza.

La magnitudo delle interazioni veicolo/pedone

La magnitudo M delle interazioni può essere calcolata attraverso la relazione seguente che rappresenta la media pesata del numero di interazioni classificate nei tre livelli di gravità definiti precedentemente (peso = 1/3 per interazioni di gravità minima, peso = 2/3 per interazioni di gravità rilevante, peso = 1 per interazioni di gravità estrema):

dove:

  • M = magnitudo delle interazioni veicolo/pedone;
  • Nim = numero di interazioni di gravità massima;
  • Nir = numero di interazioni di gravità rilevante;
  • Nie = numero di interazioni di gravità estrema.

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  • Green mobility post Covid-19
    Green mobility post Covid-19
    8A. Un sito di indagine
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    8B. Un sito di indagine
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    8C. Un sito di indagine
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    8D, Un sito di indagine
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    8E. Un sito di indagine
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    8F. Un sito di indagine
Il rischio di incidente pedonale

Il rischio di incidente pedonale (R) può essere quantificato mediante la relazione seguente:

In funzione dei valori assunti da R, è possibile definire tre livelli di rischio (Figura 7 sopra):

  • livello di rischio alto: è la condizione correlata agli attraversamenti pedonali che richiedono urgentemente interventi finalizzati a incrementare il grado di sicurezza offerto ai pedoni;
  • livello di rischio medio: corrisponde al caso in cui gli interventi migliorativi della sicurezza pedonale sono opportuni ma non urgenti;
  • livello di rischio basso: riflette tutte quelle situazioni che non richiedono un imminente investimento per migliorare la sicurezza degli attraversamenti.

L’indagine sperimentale

L’indagine sperimentale è stata condotta su sei attraversamenti pedonali: tre ubicati nel centro storico della città di Catania e altri tre nel comune di Paternò appartenente alla città metropolitana di Catania e distante dal Capoluogo circa 18 km.

Le Figure 8A, 8B, 8C, 8D, 8E, 8F sopra e 9 di seguito sono utili per visualizzare e identificare i siti presi in esame. I sei siti sono stati scelti in modo da poter studiare sia situazioni di deflusso pedonale caratterizzate da un cospicuo numero di utenti, sia condizioni di traffico pedonale medio/basso.

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9. Le informazioni sintetiche relative ai siti di indagine

Ai fini della ricerca, si è ritenuto interessante analizzare anche un attraversamento pedonale privo delle apposite zebrature previste dal Codice della Strada (attraversamento n° 3).

I rilievi sono stati eseguiti, in tutti i casi, acquisendo filmati attraverso una serie di videocamere installate su alti edifici attigui agli attraversamenti pedonali scelti per lo studio. Per ogni attraversamento, il rilevamento delle condizioni di traffico è stato eseguito per quattro ore, due di punta e due di morbida in diversi giorni della settimana.

I filmati acquisiti sono stati successivamente analizzati mediante il software T-Analyst, di dominio pubblico e sviluppato presso l’Università svedese di Lund, in grado di consentire in maniera semi-automatizzata il calcolo di tutti i parametri, compresi il TTC e il PET, necessari per l’analisi del rischio descritta nel paragrafo precedente.

A titolo d’esempio, le Figure 10, 11 e 12 di seguito riportano i parametri di input e i risultati dell’analisi del rischio relativi all’attraversamento n° 5 ubicato a Catania tra Via Etnea e Piazza Stesicoro. La Figura 13 sintetizza i risultati delle analisi del rischio svolte su tutti e 6 gli attraversamenti pedonali oggetto d’indagine.

  • Pedoni e interazioni
    10 Pedoni e interazioni
    10. Il numero di pedoni e di interazioni osservati (attraversamento pedonale n° 5)
  • Le interazioni osservate
    11 Le interazioni osservate
    11. La classificazione delle interazioni osservate (attraversamento pedonale n° 5)
  • Gli indicatori dell’analisi del rischio
    12 Gli indicatori dell’analisi del rischio
    12. Gli indicatori dell’analisi del rischio (attraversamento pedonale n° 5)

In particolare, vengono mostrati i valori del rischio (R) e i corrispondenti livelli di rischio correlati al numero complessivo di interazioni veicolo/pedone riscontrato in ciascuna ora dell’indagine sperimentale.

Dall’analisi della Figura 13, risulta evidente l’esistenza di situazioni in cui il livello di rischio sia accettabile e, dunque, non sia palese l’esigenza prioritaria di azioni migliorative (attraversamenti n° 3 e n° 6).

Nel caso degli attraversamenti n° 1, n° 2 e n° 4 occorrerebbe quanto meno ragionare su possibili azioni correttive finalizzate a preservare i pedoni in attraversamento, soprattutto nelle ore di maggiore affluenza di veicoli e pedoni (ad esempio, l’attraversamento n° 1 – ubicato in prossimità di una scuola – potrebbe essere regolamentato da ausiliari del traffico).

L’attraversamento pedonale n° 5, presentando livelli di rischio variabili tra il medio e l’alto, è indubbiamente ubicato in un sito nel quale è addirittura urgente la necessità di interventi mirati alla riduzione del rischio di incidente pedonale che, nell’ambito del presente studio, non è possibile approfondire. 

 

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13. I risultati complessivi delle analisi del rischio eseguite sui siti di indagine

Conclusioni

Incentivare la mobilità green nelle nostre città è un dovere ormai reclamato a livello universale. In tale ottica, migliorare la sicurezza delle utenze deboli in punti strategici della rete stradale urbana è un obiettivo certamente prioritario [6].

Nel presente studio, si è illustrata una metodologia originale di analisi del rischio che, anche grazie all’impiego degli indicatori surrogati di sicurezza, permette di stimare il livello di rischio caratteristico dei siti in cui sono presenti attraversamenti pedonali.

Si ritiene, pertanto, che la conoscenza del livello di rischio di incidente pedonale sia fondamentale per le Amministrazioni Locali le quali, oltre a ottemperare a compiti di natura etica e istituzionale, potrebbero così programmare razionalmente l’impiego del budget a disposizione in relazione alle priorità di intervento che emergerebbero dall’applicazione della metodologia proposta.

Gli esempi applicativi illustrati nel presente studio, lungi dall’essere esaustivi e generalizzabili, rappresentano comunque una casistica utile a comprendere le modalità applicative dell’analisi del rischio.

Riguardo ai risultati dell’analisi emerge, come era logico attendersi, come l’incremento delle interazioni veicolo/pedone comporti l’aumento del livello di rischio atteso.

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14. La correlazione tra interazioni veicolo/pedone e livelli di rischio di incidente pedonale

Si è ritenuto utile, in proposito, rappresentare nella Figura 14 un grafico che riporta la correlazione tra il numero di interazioni orarie e i corrispondenti valori del rischio di incidente pedonale associati a tutti i siti oggetto dell’indagine sperimentale.

Nonostante il campione ridotto di osservazioni, l’andamento logaritmico della curva di regressione fornisce una relazione attendibile tra i parametri in gioco.

Bibliografia

[1]. S. Canale, N. Distefano, S. Leonardi – “Comparative analysis of pedestrian accidents risk at unsignalized intersections”, The Baltic Journal of Road and Bridge Engineering, vol. 10, n° 4, 2015.

[2]. V.P. Sisiopiku, D. Akin – “Pedestrian behaviors at and perceptions towards various pedestrian facilities: an examination based on observation and survey data”. Transportation Research Part F: Traffic Psychology and Behaviour. Vol. 6, n° 4, December, 2003.

[3]. Ying Ni, Menglong Wang, Jian Sun, Keping Li – “Evaluation of pedestrian safety at intersections: a theoretical framework based on pedestrian-vehicle interaction patterns”, Accident Analysis & Prevention, vol. 96, 2016.

[4]. J. C. Hayward – “Near misses as a measure of safety at urban intersections”, Master thesis, The Pennsylvania State University, Department of Civil Engineering, 1971.

[5]. B. L. Allen, B. T. Shin, P. J. Cooper – “Analysis of traffic conflicts and collisions”, Transportation Research Record, n° 667, 1978.

[6]. S. Canale, N. Distefano, S. Leonardi – “Progettare la sicurezza stradale. Criteri e verifiche di sicurezza per la progettazione e l’adeguamento degli elementi delle infrastrutture viarie: intersezioni tronchi sovrastrutture gallerie opere idrauliche barriere di sicurezza illuminazione segnaletica ed interventi di traffic calming”, EPC Editore, 2009.

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